ЦТТ "Городской" г.Липецка

Красной планетой часто называют Марс — нашего соседа по Солнечной системе. Наверное, вы слышали, что в начале будущего века на Марс предполагают отправить космическую экспедицию. Если принять во внимание смелость мероприятия, то времени на подготовку экипажа к этой миссии осталось немного. А ведь планету нужно как можно лучше узнать, и для этого будут организованы исследовательские полеты без экипажа. Они добавят новые сведения к тому, что ученые знают о Марсе, который вторым после Луны будет встречать посланников человечества.

Известно, что диаметр Марса вдвое меньше земного и что Марс легче нашей планеты почти в десять раз. Он обегает Солнце в течение 687 земных дней, значит, продолжительность марсианского года почти в 2 раза дольше земного. Расстояние, разделяющее эти небесные тела, изменяется примерно от 56 млн км до 400 млн км. Каждые 780 дней Земля догоняет и опережает Марс. Тогда обе планеты движутся параллельно друг другу, а расстояние между ними наименьшее. Такое их положение называется противостоянием. Поэтому вылет с Земли к Красной планете лучше всего планировать именно в эти периоды. Во время этих длящихся несколько недель периодов — в космонавтике их именуют стартовыми окнами — расход топлива несущей ракеты будет наименьшим.

До недавнего времени — даже в нашем веке — шли ожесточенные споры, существует ли на Марсе жизнь. Ведь туда доходит достаточное количество тепла, поскольку расстояние Марса от Солнца всего лишь на 50% больше, чем Земли. Однако последние научные данные не оставляют сомнений: Марс — планета остывшая, пустынная, лишенная живительной воды. Непригодна для человека и разряженная атмосфера Марса, 95% которой составляет двуокись углерода. Температура планеты только на экваторе — причем на короткое время в течение дня — бывает положительной. Чем дальше от экватора, тем холоднее.

Один из двух беспилотных кораблей «Викинг», которые несколько лет назад совершили на Марсе успешную посадку, зарегистрировали колебание температуры от -30 ⁰C до -85 ⁰C. А в области полюсов мороз может доходить до -140 ⁰C! Это не слишком-то привлекательно. Однако следы огромных извилистых каньонов и как бы речных русел свидетельствует о том, что в прошлом планета выглядела иначе. Некоторые ученые считают: как время от времени на Марсе бушуют пылевые бури, так периодически — хотя и со значительно меньшей частотой — повторяются на нем эпохи, характеризуемые разным климатом. Атмосфера уплотняется, температура повышается, а на поверхности появляется вода. Она частично поступает из полярных шапок, а частично — из оледеневшего грунта. На Красной планете определенно нет ни «зарослей, ни деревьев, ни жирафов, ни кроликов», - шутил известный американский астроном Карл Саган, описывая результаты путешествия аппаратов «Викинг». Но для того, чтобы без всякого сомнения установить, была ли на Марсе когда-либо растительность и живые организмы, потребуется еще много времени и многих экспедиций аппаратов с автоматической аппаратурой и пилотируемых кораблей.

Когда этот номер «Горизонтов техники для детей» попадет к вам в руки, по пути к Марсу идут два летательных аппарата «Фобос». Откуда такое название? Дело в том, что у Марса есть два небольших естественных спутника — Фобос и Деймос (по-гречески, Страх и Ужас). Именно первый из них должен стать главной целью исследований, какие произведут аппараты, посланные к Красной планете. Это результат работы международного коллектива ученых из Советского Союза и нескольких других стран.
Полет продлится около 200 дней, так что аппараты должны достичь цели в конце марта 1989 г. И тогда с помощью встроенных ракетных двигателей будут выведены на удлиненные орбиты, опоясывающие Красную планету. Расстояние до поверхности Марса на этой фазе полета будет изменяться от 4200 до 79 000 км. В результате запланированных маневров, осуществляемых при помощи радиосигналов, аппараты перейдут на круговую орбиту, близкой к той, по которой вращается вокруг Марса Фобос (удаленный от поверхности Марса на 9378 км). Встреча с марсианским спутником произойдет на скорости не более 3 м/с. В течение 15-20 минут с расстояния менее 50 м будут выполняться исследования небесного тела, которое, по всей вероятности, не изменялось на протяжении нескольких миллиардов лет. Это как бы памятник давно минувшей истории Солнечной системы.

Наверное, наиболее эффективными будут телевизионные изображения Фобоса, передаваемые на Землю. Тогда мы сможем собственными глазами убедиться, какие еще сюрпризы готовит неправильной формы каменистое тело размерами 27 x 21.5 x 19.5 км, изрезанное бороздами шириной от 400 до 600 м и глубиной 30 м. Возможно, это трещины, вызванные столкновением Фобоса с какой-то другой огромной глыбой материи. Такая коллизия объяснила бы также образование гигантского — по сравнению с размерами самого спутника — восьмикилометрового кратера Стикней.

Для ученых телевизионные изображения будут только одним из многих видов информации. Ведь аппараты оснащаются отличной научной аппаратурой. Например, одно из устройств позволит «обстрелять» Фобос пучком лазерных лучей. Это вызовет одномоментное расплавление и испарение материи с поверхности диаметром от 1 до 2 мм. На испарившиеся вещества в виде облачка горячих газов будет нацелен набор датчиков, чтобы определить химический состав поверхностного слоя Фобоса. Подобное задание у приборов для бомбардировки грунта пучками ионов — частиц, имеющих электрический заряд. Ионы будут выбивать молекулы вещества Фобоса, часть которых дойдет до измерительных приборов межпланетного аппарата. Но этим исследования спутника Марса не кончатся. На поверхность Фобоса направятся радиоволны высокой частоты, чтобы узнать (по способу их отражения) о механических и электрических свойствах грунта на глубине до 200 м. Другие приборы исследуют тепловые свойства марсианского спутника.

Аппараты «Фобос» будут исследовать маленькую планету и непосредственно. Для этого от них отделятся небольшие спускаемые аппараты. Французские ученые, участвующие в эксперименте, спроектировали питаемый солнечными батареями аппарат, который сядет на грунт, «вцепится» в него и будет производить измерения 12 месяцев. В частности, он зарегистрирует «землетрясения» на марсианской луне, вызываемые падением метеоритов, а также нагревание и остывание грунта. Миниатюрная телевизионная камера спускаемого аппарата — станет передавать на Землю изображения поверхности Фобоса. Второй спускаемый аппарат будет действовать по-другому. Когда он опустится на поверхность Фобоса, опоры установят его в надлежащем положении, чтобы исследовать характеристики именно места падения: напряженность магнитного поля, состав грунта и гравитационное ускорение. Затем ему потребуется произвести такие же измерения в других точках спутника Марса. Для этого спускаемый аппарат с помощью пружин сделает примерно десять скачков на высоту 20 м: таков способ его перемещения по поверхности Фобоса.

Само собой разумеется, что до экспедиции на Марс космонавтов, будут организованы и другие интересные беспилотные полеты к Красной планете. В них предлагается использовать шары, ультралегкие самолеты и машины-вездеходы с электроприводом. В ходе одной из экспедиций — по всей вероятности, подготовленной совместно СССР и США — с Марса будут взяты образцы грунта. Их анализ сделает лаборатория, входящая в состав орбитальной станции, вращающейся вокруг Земли. Но об этом я расскажу вам в следующий раз.

Я. В.